ES2878455T3 - Disposición de escaneo y procedimiento para escanear un objeto - Google Patents
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Abstract
Disposición de escaneo con al menos un escáner láser (2) para la medición 2D o 3D de objetos que se encuentran en un campo, con una memoria para depositar datos relacionados con un proyecto y un ordenador integrado y con una unidad de navegación para detectar una posición del escáner (12) y/o una posición relativa del escáner con respecto a una posición de inicio, una conexión de datos remota configurada como conexión por radio a un ordenador satélite de la disposición de escaneo que se encuentra en el campo, que está configurado como dispositivo portátil, en particular como tablet (10), y con un equipo para la transmisión de escaneos realizados del escáner láser (2) al ordenador satélite, caracterizada por que este último está diseñado para realizar un registro del escaneo correspondiente en el campo en un sistema de coordenadas específico de un proyecto, paralelamente a un proceso de escaneo posterior mediante el escáner láser (2), en función de la posición respectiva del escáner (12).
Description
DESCRIPCIÓN
Disposición de escaneo y procedimiento para escanear un objeto
La invención se refiere a una disposición de escaneo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 y a un procedimiento para escanear un objeto.
La medición 3D de objetos con ayuda de escáneres láser cobra cada vez más importancia en la práctica. En el caso de objetos complejos o difícilmente accesibles se realizan siempre sucesivamente varios escaneos láser desde diferentes emplazamientos y se almacenan en una carpeta de proyecto común, que posteriormente deben trasladarse a un sistema de coordenadas de orden superior común. Este proceso se denomina "registro". Para calcular las transformaciones de los diferentes emplazamientos en el sistema de coordenadas de orden superior es necesario encontrar puntos individuales, conocidos en el sistema de orden superior en los escaneos respectivos y calcular mediante la posición de estos una transformación que se aplica posteriormente a la nube de puntos completa.
Por el documento DE 202010013825 U1 se conoce una disposición de escaneo para la medición 3D de objetos en la que se dirige un rayo láser mediante un sistema de desviación del haz hacia un objeto y se evalúan los rayos de medición reflejados por este mediante una unidad aritmética lógica. La disposición de escaneo conocida tiene además una unidad de navegación, que permite una detección aproximada del emplazamiento.
El manejo de la disposición de escaneo puede tener lugar en el estado de la técnica conocido mediante un terminal móvil, por ejemplo un smartphone. La evaluación propiamente dicha del escaneo tiene lugar mediante el ordenador interno, de modo que el terminal móvil únicamente representa una especie de mando a distancia.
La posición de los puntos buscados en el escaneo debe conocerse además con gran precisión, puesto que, si no es así, no puede calcularse correctamente la transformación y la posición de los diferentes escaneos láser, tanto de unos con respecto a otros como con respecto al sistema de coordenadas de orden superior, solo se conoce con una precisión reducida. Por esta razón se aplican hasta ahora, como está descrito en el documento DE 102008034 198 B4 de la solicitante, en el entorno a medir una pluralidad de marcadores (targets), en los que está impresa en muchos casos una caracterización, por ejemplo un número correlativo para la identificación, que se detecta manualmente en la evaluación. Para asegurar la calidad, todos los marcadores deberían colocarse a medida (encapsular) y anotar con una llamada "estación total" / "taquímetro"; este proceso va unido a un esfuerzo de medición adicional y requiere conocimientos adicionales de la técnica de medición. A este respecto, el posicionamiento debe realizarse de tal modo que pueden verse al menos 3 marcadores en cada escaneo.
Para reducir este esfuerzo, también puede realizarse un registro sin marcadores de las nubes de puntos tridimensionales. A este respecto, el registro se realiza en la mayor medida posible automáticamente con ayuda de la información de los puntos de medición del objeto. No obstante, a este respecto es necesario que el objeto presente ciertas particularidades, que permitan una asignación automática unívoca de los escaneos individuales y que los escaneos presenten ciertas zonas de solapamiento. Sin embargo, los entornos reales presentan muchas veces ambigüedades (por ejemplo, columnas dispuestas siempre a distancias iguales en una nave de producción o puertas siempre iguales en pasillos de oficinas), que pueden conducir a asignaciones incorrectas. También es posible que, en caso de varios cientos escaneos láser realizados, por el aumento exponencial del tiempo de cálculo que va unido a ello no pueden compararse todos, uno por uno con los otros para el fin del registro automático. No siempre es posible registrar únicamente con respecto al escaneo anterior, por ejemplo cuando este se encuentra detrás de un sombreado. Por estos motivos, generalmente es imprescindible cierta orientación previa (posición y orientación) del escaneo a registrar, lo que se realiza hasta ahora por regla general mediante "un desplazamiento" / "una orientación" de la posición/orientación del escáner (emplazamiento) en el "cuaderno de campo" (representación de la posición del escáner láser, así como del escaneo que se acaba de realizar en un mapa electrónico en vista superior). No obstante, a este respecto en el campo (in situ) no hay suficiente control de si los escaneos realizados y posicionados aproximadamente mediante este procedimiento pueden registrarse realmente más tarde (en el ordenador en la oficina). Hasta ahora, para el usuario no es posible controlar el registro de los datos de escaneo inmediatamente in situ o incluso procesar los datos; únicamente tiene la posibilidad de realizar los escaneos desde los emplazamientos predeterminados y tener la esperanza de que las posiciones de escaneo puedan registrarse en la posterior evaluación en la "oficina".
A este respecto, el flujo de trabajo seguido habitualmente hasta ahora es el siguiente: Para la evaluación se descargan habitualmente los datos de escaneo del escáner láser a un PC. A continuación, se abre cada escaneo individual mediante el software de registro y evaluación (por ejemplo Lasercontrol®) y se realiza una identificación de los diferentes marcadores en el escaneo.
En el documento US 2003/0137449 A1 está descrita una disposición de escaneo en la que un escáner está conectado a un ordenador satélite. El ordenador satélite está diseñado en particular para programar el escáner.
El documento US 2006/0188143 A1 da a conocer un sistema de escaneo para objetos tridimensionales, detectándose respectivamente nubes de puntos de varios escaneos. Puede realizarse una evaluación del escaneo en un ordenador
satélite, realizándose la evaluación de los datos de escaneo después del proceso de escaneo.
Por el documento DE 102013 102 554 A1 se conoce un dispositivo para la exploración óptica y la medición de un entorno que está realizado como escáner láser. Además, se conoce un dispositivo de control y evaluación que determina para una pluralidad de puntos de medición al menos una distancia del objeto a medir. El escáner láser está conectado además por radio a una red.
En caso de que las grabaciones se hayan realizado sin marcadores, se realiza una vinculación manual de escaneos adyacentes para el registro sin marcadores, usándose objetos o estructuras naturales.
Como se ha explicado anteriormente, como valor de inicio para el registro sin marcadores se necesita el conocimiento de la posición del escáner y de la orientación del escáner, por lo que los valores aproximados del cuaderno de campo deben ajustarse de forma manual exactamente a los escaneos adyacentes.
Si ahora resulta durante esta evaluación que los escaneos no pueden registrarse por falta de zonas de solapamiento o por otros motivos, no existe la posibilidad inmediata de corregirlo, puesto que esta evaluación no se realiza en el campo, como ya se mencionado anteriormente.
La realización de simples mediciones del objeto no puede realizarse habitualmente hasta llegar al PC, después del registro del escaneo. No obstante, en algunas aplicaciones esto es poco favorable, por ejemplo cuando los conjuntos de datos generados en la medición son secretos y no deben salir de la instalación. Es decir, todas las decisiones, evaluaciones y recopilaciones de datos deben realizarse in situ, de modo que no es admisible la medición posterior del objeto en el procesamiento posterior anteriormente descrito.
Por el contrario, la invención se basa en el objetivo de crear una disposición de escaneo, así como un procedimiento para escanear un objeto con los que se introduzca un nuevo flujo de trabajo que permita una evaluación de datos simplificada.
Este objetivo se consigue mediante una disposición de escaneo con las características de la reivindicación 1 o mediante un procedimiento para escanear un objeto con las características de la reivindicación subordinada 9.
Perfeccionamientos ventajosos de la invención son objeto de las reivindicaciones dependientes.
La disposición de escaneo de acuerdo con la invención tiene al menos un escáner láser para la medición 2D o 3D de objetos y una memoria para depositar datos relacionados con el proyecto (fichero del proyecto, por ejemplo los datos del escaneo y la posición del escáner y la orientación del escáner). La disposición de escaneo tiene además una unidad de navegación para detectar esta posición del escáner y la orientación del escáner, o una posición relativa del escáner con referencia a una posición de inicio. Además, está disponible una conexión de datos configurada como conexión de datos configurada como conexión por radio a un dispositivo portátil o una tablet que se encuentra en el campo (in situ). La disposición de escaneo está realizada con un equipo adecuado para transmitir los escaneos realizados al dispositivo portátil o a la tablet, estando diseñado los mismos para realizar un registro del escaneo correspondiente en función de la posición/orientación respectiva del escáner en un sistema de coordenadas de orden superior (específico del proyecto) paralelamente al proceso de escaneo que se realiza a continuación.
Esta disposición de escaneo permite un procesamiento de los datos de escaneo y registro muy confortables en el campo, detectándose mediciones incorrectas o insuficientes automáticamente en el campo, además de detectarse directamente in situ los errores del usuario que podrían conducir posteriormente a problemas.
Otra ventaja de la disposición de acuerdo con la invención está en que el registro relativamente largo puede realizarse gracias a la externalización al dispositivo portátil o la tablet de acuerdo con la invención paralelamente a un proceso de escaneo que se realiza a continuación mediante el escáner láser, de modo que, por un lado, puede aprovecharse el tiempo de espera durante el proceso de medición en un emplazamiento para la evaluación de la medición en el emplazamiento medido anteriormente. El escaneo y la evaluación del escaneo se realiza, por lo tanto, de forma esencialmente más rápida que en las soluciones convencionales.
De acuerdo con un ejemplo de realización preferido, el dispositivo portátil o la tablet puede presentar además un equipo para generar un mensaje de error cuando ha fallado el registro de un escaneo.
La estructura de la disposición de escaneo es especialmente sencilla cuando la transmisión de datos se efectúa mediante una conexión Bluetooth, telefonía móvil o según estándar wifi, aunque también puede ser alámbrica.
El dispositivo portátil o la tablet pueden estar diseñados de tal modo que es posible un registro de los escaneos con y sin marcadores y que también puede dirigirse el escáner láser. Es decir, mediante el dispositivo portátil o la tablet puede realizarse en el campo una evaluación de los escaneos en el sentido de un registro completamente o parcialmente automático y, dado el caso, el escáner láser puede dirigirse para repetir, volver a captar una zona parcial o realizar un escaneo desde otra posición.
El tiempo necesario para capturar un objeto puede minimizarse aún más si están asignados varios escáneres láser a un dispositivo portátil o una tablet, de modo que la evaluación de los diferentes escaneos se efectúa de forma centralizada in situ.
La coordinación de los escáneres láser individuales puede realizarse o bien directamente mediante el dispositivo portátil o la tablet o mediante un servidor común o un ordenador de gestión del proyecto que tiene una conexión de datos con el o los dispositivo(s) portátil(es) o tablet(s) y mediante el que tiene lugar una evaluación y coordinación común de los procesos de escaneo.
En una solución especialmente confortable, la disposición de escaneo puede estar configurada con una interfaz para dirigir un sistema de posicionamiento automático para desplazar el escáner láser a un emplazamiento adecuado para el escaneo. Esto puede ser, por ejemplo, un robot, que desplaza el escáner láser a la posición óptima predeterminada en el lado del software.
Para la captura de información de los colores, la disposición de escaneo puede estar configurada adicionalmente con una cámara a color u otros sensores, por ejemplo para la grabación de datos termográficos. Estos también pueden estar integrados en el escáner.
Según el procedimiento de acuerdo con la invención para escanear un objeto, preferentemente con una disposición de escaneo del tipo anteriormente descrito, resultan las siguientes etapas:
Realización de un escaneo mediante al menos un escáner láser y determinación del emplazamiento y de la orientación del escáner láser. La nube de puntos 3D del escaneo que resulta del proceso de escaneo y los datos de navegación del escáner se transmiten a continuación al dispositivo portátil local o a la tablet. Esta transmisión se realiza preferentemente por radio, por ejemplo bluetooth, wifi o telefonía móvil. Alternativamente también puede realizarse una comunicación alámbrica. Mediante el software allí disponible (por ejemplo Lasercontrol "Scout®") se realiza el registro automático del escaneo en función del emplazamiento del escáner y de la orientación del escáner, bien en un sistema de coordenadas de orden superior bien con respecto a un escaneo anterior. El registro automático está dividido habitualmente en dos etapas:
1) el registro previo, que calcula automáticamente la posición aproximada y la orientación del escaneo realizado. Esto también puede hacer alternativamente el usuario mediante "desplazamiento/giro" manual del escaneo láser en el cuaderno electrónico de campo.
2) el registro fino, que calcula automáticamente a partir de la información aproximada del registro previo un registro exacto, bien basándose en la minimización de distancias entre píxeles 3D (ICP) o en la asignación a objetos disponibles (por ejemplo superficies, cilindros) o estructuras (por ejemplo esquinas, cantos) en las nubes de puntos 3D a registrar.
El software o el dispositivo portátil o la tablet están diseñados preferentemente de tal modo que, en caso de que el escaneo no puede registrarse o solo con errores, se emite un mensaje de error, de modo que se repite dado el caso el proceso de escaneo o esta repetición se realiza desde otro emplazamiento. El usuario también puede intentar mediante intervenciones manuales mejorar el resultado del registro.
Las intervenciones manuales de este tipo pueden ser, por ejemplo, que se ajustan en primer lugar otros parámetros de registro o se realiza un registro previo manual volviendo a realizarse a continuación el registro propiamente dicho.
Como se ha explicado anteriormente, alternativamente puede realizarse un nuevo escaneo después de cambiar parámetros del escaneo o después de cambiar el emplazamiento del escáner.
En caso de que no se emita ningún mensaje de error, se actualizan los datos depositados en el escáner láser, al que se transmiten los resultados calculados en la tablet (carga), de modo que queda garantizada una consistencia de datos entre el escáner láser y la tablet.
Esta secuencia se repite hasta que esté disponible una medición completa del objeto y todos los datos de escaneo estén registrados en la forma necesaria. Por lo tanto, el escáner láser se desplaza respectivamente a un nuevo emplazamiento, realizándose una evaluación del escaneo en el ordenador satélite y paralelamente un posterior proceso de escaneo mediante el escáner láser.
El progreso de este registro se controla a este respecto siempre en el campo (in situ), de modo que puede intervenirse inmediatamente en caso de estar disponible una medición incompleta del objeto.
Como se ha explicado anteriormente, pueden asignarse varios escáneres láser a un dispositivo portátil o tablet. En principio también es posible conectar en red varios grupos de este tipo (escáner láser y dispositivo portátil o tablet).
En el caso de tareas de medición complejas puede ser ventajoso que el dispositivo portátil o la tablet esté conectado/conectada a un servidor central o un ordenador de gestión del proyecto mediante el que se coordina la
medición del objeto.
Es especialmente ventajoso que el dispositivo portátil o la tablet o el software de estos esté diseñado de tal modo que mediante el dispositivo portátil o la tablet pueden realizarse mediciones más sencillas después del registro del escaneo. Estas mediciones más sencillas pueden ser, por ejemplo, la captura de medidas, superficies, volúmenes, distancias o similares.
En una variante de la invención, el escáner láser tiene un ordenador integrado en el que puede realizarse un registro o una evaluación, por ejemplo en caso de fallar una conexión por radio.
Ejemplos de realización preferidos de la invención se explican con más detalle a continuación mediante dibujos esquemáticos. Muestran:
la figura 1 la estructura base de una disposición de escaneo de este tipo;
la figura 2 una variante de la disposición de escaneo de acuerdo con la figura 1 con varios escáneres láser o aparatos de grabación similares y
la figura 3 un diagrama de flujo para ilustrar un proceso de escaneo de acuerdo con la invención.
La figura 1 muestra la estructura base de una disposición de escaneo 1. Por consiguiente, esta tiene al menos un escáner láser 2, como se comercializa por ejemplo por parte de la solicitante de la patente bajo el nombre "Imager®". Este escáner láser 2 tiene un cabezal de medición 4 rotatorio, que gira alrededor de un eje horizontal (vista según la figura 1) y mediante el que se dirige un rayo láser hacia un objeto a medir. Una unidad de emisión y recepción del escáner láser 1 está dispuesta en una carcasa 6, que puede girar al menos 180° alrededor de un eje de giro 8 vertical, de modo que un objeto a medir puede explorarse casi por completo mediante giro de la carcasa 4 alrededor del eje de giro 8 y el cabezal de medición 2 que gira simultáneamente, quedando cubiertas por la carcasa 6 unas zonas del objeto que se encuentran por debajo del cabezal de medición, por lo que no pueden ser capturadas. Con respecto a otros detalles de la estructura de un escáner de este tipo se remite por ejemplo a los documentos DE 101 50436 B4 o DE 102006024534 A1.
En la carcasa 2 pueden estar dispuestas, además, una memoria para los datos de escaneo, así como una unidad de evaluación para una primera evaluación aproximada de los datos de escaneo, por ejemplo un registro previo en un cuaderno electrónico de campo.
Como se indica en la figura 1, el escáner láser 2 tiene una conexión por radio a un dispositivo portátil o una tablet que se encuentra en el campo, que en el presente caso está configurado como tablet 10. La conexión por radio puede ser por ejemplo una conexión bluetooth o también una conexión regulada según el estándar wifi. Mediante esta conexión por radio pueden transmitirse datos a la memoria de la tablet 10, por ejemplo el emplazamiento y la orientación del escáner láser 2 al escanear y la nube de puntos 3D del escaneo. Para determinar el emplazamiento del escáner y la orientación del escáner, el escáner láser 2 puede estar configurado con un sistema de navegación integrado, que permite una determinación independiente de GNSS (por ejemplo GPS) de la posición absoluta del escáner láser o al menos una posición relativa con respecto a un lugar conocido en el campo. La estructura de un sistema de navegación de este tipo se da a conocer en la solicitud de patente paralela de la solicitante, de modo que con respecto a otros detalles se remite a las explicaciones en esta solicitud de patente, cuya divulgación ha de incluirse en la del presente documento.
Como se ha explicado, se transmiten a la tablet 10 (descarga) los datos previamente registrados de forma aproximada de un escaneo que, por ejemplo, se acaba de realizar. A este respecto se parte de que una persona del grupo de trabajo de medición maneja la tablet 10 en el campo.
Mediante el software almacenado en la tablet 10 (por ejemplo Lasercontrol "Scout®") se comprueba a continuación el registro aproximado del escaneo en el sistema de coordenadas de orden superior y dado el caso se procesa, facilitándose este registro porque la posición del escáner láser y su orientación bien se conoce con respecto a un emplazamiento anterior conocido o incluso como posición absoluta.
Gracias a ello, este emplazamiento relativo o absoluto se ha determinado con suficiente precisión para servir como valor de inicio para un registro sin marcadores. No obstante, también puede decidirse mediante el software del lado de la tablet que en lugar del registro sin marcadores se realice un registro con marcadores.
En este caso, se inicia mediante el software de la tablet un registro (preferentemente sin marcadores) o se determinan manualmente o automáticamente todos los marcadores en el escaneo. Unos escaneos individuales o la totalidad de todos los escaneos pueden registrarse con estos marcadores determinados formando un fichero de taquímetro (que contiene las coordenadas universales colocadas a medida con un taquímetro o una estación total de todos los centros de marcadores).
Si falla este registro en la tablet, el usuario recibe inmediatamente un mensaje de error y puede repetir el escaneo láser bien en el mismo emplazamiento bien en otro emplazamiento más adecuado. El mando del escáner láser puede
realizarse a este respecto mediante la tablet.
Opcionalmente está previsto que el software de la tablet esté diseñado de tal modo que en el lado del software se proponga un emplazamiento óptimo, que se calcula automáticamente a partir de las nubes de puntos y posiciones / orientaciones grabadas. Después de un registro completo del escaneo, el escáner láser 2 se desplaza al siguiente emplazamiento de grabación; el proceso se repite hasta que esté disponible una medición completa del objeto, estando registrados todos los escaneos bien unos con respecto a otros bien en el sistema de coordenadas de orden superior. Es decir, el registro completo se realiza ya en el campo y no, como es el caso en las soluciones convencionales, después de la lectura de todos los escaneos láser y la evaluación en un ordenador de oficina.
Otra ventaja está en que pueden realizarse in situ mediciones sencillas en el lado del software, pudiendo llegarse a partir de estas mediciones a conclusiones con respecto a los otros procesos de escaneo.
Para el caso de que el escáner láser 2 esté configurado con una cámara a color, incluso puede realizarse un mapeo de tonos (HDR) como proceso subordinado en caso de haber suficiente reserva de capacidad de cálculo en el dispositivo portátil, lo que acorta a su vez el tiempo de evaluación en la oficina.
Después de la medición completa, en la tablet 10 queda depositado un cuaderno de campo con las posiciones de escáner y las orientaciones de escáner 14 respectivamente óptimas. Este cuaderno de campo así como los datos de escaneo relacionados con el mismo pueden transmitirse a continuación a su vez mediante una conexión WLAN o similares a un servidor central 16 o al ordenador de un gestor del proyecto, de modo que puede realizarse un control central por parte de la gestión del proyecto y, dado el caso, pueden darse instrucciones al grupo de trabajo que aún se encuentra en el campo de medición para la repetición o la realización adicional de escaneos. Estas instrucciones se transmiten en este caso también por WLAN, telefonía móvil o similares a la tablet 10.
La figura 2 muestra una variante en la que la tablet 10 está conectada mediante una conexión por radio a varios escáneres láser 2a, 2b que se encuentran simultáneamente en el campo. Como se muestra en el lado derecho de la figura 2, la tablet 10 también puede estar conectada a un aparato de medición de referencia 18, mediante el que se transmiten datos de referencia a la tablet 10, que se tienen en cuenta posteriormente en el registro y la evaluación de los escaneos.
En el caso de objetos muy grandes, también puede ser posible tener en el campo varias de las unidades representadas en la figura 2 con respectivamente una tablet 10 y varios escáneres láser 2a, 2b asignados, estando conectadas en este caso las tablets 10 de los grupos individuales de tal modo en red entre sí que la base de datos está respectivamente actualizada. Precisamente en el caso de sistemas complejos de este tipo, el intercambio de datos con el servidor central 16 o un ordenador de gestión del proyecto es importante para la coordinación de las actividades del grupo de trabajo de medición.
En la figura 3 están representadas esquemáticamente etapas básicas del modo de funcionamiento de la disposición de escaneo de acuerdo con la invención y del procedimiento de acuerdo con la invención para escanear un objeto. Como se ha explicado anteriormente, en primer lugar tiene lugar una determinación del emplazamiento del o de los escáner(es) láser 2 en el campo. Esta determinación del emplazamiento puede realizarse con respecto a un emplazamiento anterior conocido o también de forma absoluta. En este emplazamiento también tiene lugar la realización de un escaneo, el almacenamiento de los datos escaneados en la memoria del escáner láser 2 y eventualmente un registro previo ya en un ordenador integrado en el escáner láser 2.
El emplazamiento almacenado, así como la nube de puntos 3D del escaneo se transmiten a continuación por radio en el campo a la tablet 10 (dispositivo portátil) ("descarga"); allí se realiza en primer lugar un registro previo (si no se ha realizado ya en el escáner láser), así como a continuación un registro fino.
En caso de que no sea posible un registro por datos de medición incorrectos o similares, se emite un mensaje de error en el lado del software. El usuario puede intentar en este caso conseguir un mejor registro mediante una intervención manual (como por ejemplo un registro previo manual o un cambio de los ajustes del registro).
Alternativamente, el usuario realiza nuevamente un escaneo láser, por ejemplo con mejores ajustes de escaneo o desde un emplazamiento más adecuado.
Puesto que se conocía el emplazamiento anterior, mediante el sistema de navegación puede determinarse la posición relativa del nuevo emplazamiento con respecto al emplazamiento conocido o también la posición absoluta.
En caso de que el escaneo se registre sin mensaje de error, el escáner láser se desplaza al siguiente emplazamiento y el proceso de escaneo vuelve a realizarse en la forma predeterminada.
Como está representado en la figura 3, los resultados del registro realizado en la tablet 10, como por ejemplo la posición y orientación exactas (determinadas por el registro) del emplazamiento actual, los centros de marcadores eventualmente encontrados u otra información se retransmiten al escáner láser ("carga"), de modo que todos los datos
en el escáner láser y la tablet se mantienen siempre consistentes.
Esto se repite hasta que se haya medido todo el objeto; el progreso de esta medición y el registro de los escaneos individuales en el cuaderno de campo se controla siempre en la tablet 10, de modo que puede intervenirse a tiempo cuando la medición es insuficiente.
Adicionalmente, la gestión del proyecto puede dar instrucciones al grupo de trabajo en el campo de medición, en caso de trabajar diferentes grupos de trabajo con diferentes escáneres y tablets 10 en el campo.
Como se explica en la solicitud paralela, el sistema de navegación está formado esencialmente por una combinación de magnetómetro, barómetro, giroscopio, acelerómetro, así como un receptor GNSS. En caso de no haber una recepción GNSS, con un sistema de este tipo puede acoplarse relativamente un cambio de posición del escáner láser 2 de un emplazamiento al siguiente emplazamiento, de modo que hay estimaciones de posición/orientación suficientemente exactas del nuevo emplazamiento. No obstante, también son concebibles otros métodos de navegación, por ejemplo mediante los emplazamientos de puntos WLAN conocidos (evaluación RSS o tiempo de ejecución) o datos GSM (determinación de la posición de estaciones base de teléfonos móviles). Como se ha explicado anteriormente, estos datos de navegación están depositados en la memoria interna del escáner láser 2.
Además, es ventajoso que la conexión de datos entre el escáner láser 2 y la tablet 10 sea muy rápida. Ha resultado ser especialmente adecuada una conexión wifi muy rápida del escáner láser 2 a la tablet 10 mediante dos antenas y el uso de estándares de radio g/a y n disponibles para la descarga rápida del escaneo del escáner láser 2 a la tablet 10 del usuario.
El software del lado de la tablet ofrece preferentemente un manejo completamente "táctil" y contiene todas las herramientas de medición necesarias para poder realizar las mediciones más sencillas anteriormente mencionadas. Además, en el lado del software están depositados los procesos automáticos del registro con o sin marcadores, de modo que pueden mostrarse al usuario automáticamente resultados o errores y este puede repetir dado el caso el escaneo o puede pasar al siguiente escaneo.
En la conexión anteriormente descrita con la gestión del proyecto o un servidor central, una instancia superior, por ejemplo el gestor del proyecto en la oficina de mediciones, puede registrar el estado actual de todos los escáneres láser en el campo. Según los requisitos puede enviar en este caso datos de planificación a los "cuadernos electrónicos de campo" de los escáneres láser usados, en los que están marcadas por ejemplo las zonas que han de ser escaneadas por el grupo de trabajo en el campo. Los datos obtenidos pueden transmitirse, como se ha explicado anteriormente, online a la central o también a una "nube". El grupo de trabajo en el campo puede grabar también adicionalmente imágenes con el dispositivo portátil o la tablet y puede crear documentos que pueden asignarse a los datos del proyecto e intercambiarse con la gestión del proyecto.
Se dan a conocer una disposición de escaneo y un procedimiento para escanear un objeto, estando asignado a un escáner láser un dispositivo portátil o una tablet que se encuentra en el campo, mediante el o la que se realiza el registro y/o la evaluación de los escaneos en el campo.
Lista de referencias
1 Disposición de escaneo
2 Escáner láser
4 Cabezal de medición
6 Carcasa
8 Eje de giro
10 Tablet con software de registro / evaluación
12 Posición del escáner
14 Orientación del escáner
16 Servidor
18 Aparato de medición de referencia
Claims (14)
1. Disposición de escaneo con al menos un escáner láser (2) para la medición 2D o 3D de objetos que se encuentran en un campo, con una memoria para depositar datos relacionados con un proyecto y un ordenador integrado y con una unidad de navegación para detectar una posición del escáner (12) y/o una posición relativa del escáner con respecto a una posición de inicio, una conexión de datos remota configurada como conexión por radio a un ordenador satélite de la disposición de escaneo que se encuentra en el campo, que está configurado como dispositivo portátil, en particular como tablet (10), y con un equipo para la transmisión de escaneos realizados del escáner láser (2) al ordenador satélite, caracterizada por que este último está diseñado para realizar un registro del escaneo correspondiente en el campo en un sistema de coordenadas específico de un proyecto, paralelamente a un proceso de escaneo posterior mediante el escáner láser (2), en función de la posición respectiva del escáner (12).
2. Disposición de escaneo según la reivindicación 1, teniendo el ordenador satélite un equipo para generar un mensaje de error en caso de que falle el registro de un escaneo.
3. Disposición de escaneo según las reivindicaciones 1 o 2, realizándose la transmisión de datos por una conexión bluetooth o según el estándar wifi o por telefonía móvil.
4. Disposición de escaneo según las reivindicaciones 1, 2 o 3, estando diseñado un software del ordenador satélite de tal modo que es posible un registro completa o parcialmente automático del escaneo con y sin marcadores y que también puede dirigirse el escáner láser (2).
5. Disposición de escaneo según una de las reivindicaciones anteriores, estando asignados varios escáneres láser (2) a un ordenador satélite.
6. Disposición de escaneo según una de las reivindicaciones anteriores, con un servidor común (16) o un ordenador de gestión del proyecto que está conectado al ordenador satélite y mediante el que tiene lugar una evaluación y una coordinación comunes de los procesos de escaneo.
7. Disposición de escaneo según una de las reivindicaciones anteriores, con una interfaz para dirigir un sistema de posicionamiento automático para desplazar el escáner láser (2) a un emplazamiento (12) adecuado para el escaneo.
8. Disposición de escaneo según una de las reivindicaciones anteriores, con una cámara a color para detectar información de colores.
9. Procedimiento para escanear un objeto que se encuentra en un campo, preferentemente mediante una disposición de escaneo según una de las reivindicaciones anteriores, con las etapas (figura 3):
a) realización de un escaneo con al menos un escáner láser (2);
b) determinación del emplazamiento y de la orientación del escáner láser (2);
c) transmisión de los datos de escaneo y de navegación a un ordenador satélite local, configurado como dispositivo portátil, en particular como tablet (10), que pertenece a la disposición de escaneo, descarga;
d) registro del escaneo en función del emplazamiento del escáner (12) y de la orientación del escáner (14) en un sistema de coordenadas de orden superior o con respecto a un escaneo anteriormente realizado o registro del escaneo en función de marcadores identificados manual o automáticamente en un sistema de coordenadas de orden superior o con respecto a un escaneo anteriormente realizado mediante el ordenador satélite;
caracterizado por
e) desplazamiento del escáner láser (2) a un nuevo emplazamiento (12) y repetición de las etapas a) a d), realizándose una evaluación del escaneo en el ordenador satélite y un proceso de escaneo posterior paralelamente mediante el escáner láser (2),
f) pudiendo detectarse mediante el ordenador satélite que está disponible una medición completa del objeto.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, con las etapas:
emisión de un mensaje de error en caso de que el escaneo no pueda registrarse o solo pueda registrarse de forma incorrecta y/o
intervención manual del usuario mediante
- el ajuste de otros parámetros de registro o registro previo manual o
- nuevo escaneo con otros parámetros de escaneo o desde otro emplazamiento.
11. Procedimiento según las reivindicaciones 9 o 10, realizándose una actualización de los datos en el escáner láser (2) mediante retransmisión, carga, de los resultados obtenidos en el registro/la evaluación en una tablet (10).
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, pudiendo procesarse los datos de varios escáneres láser mediante el ordenador satélite.
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9, 10, 11 o 12, estando conectado el o los ordenadores satélite a un servidor central (16) o un ordenador de gestión del proyecto.
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 13, realizándose el registro y/o la evaluación de los datos grabados también en un ordenador integrado en el escáner láser (2).
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